Το διάλυμα απορριμμάτων αναφέρεται σε υψηλής συγκέντρωσης οργανικά απόβλητα που σχηματίζονται από την υγρασία που περιέχεται στα ίδια τα απορρίμματα, τη βροχή, το χιόνι και άλλες υγρασίες που εισέρχονται στον χώρο υγειονομικής ταφής,αφαιρώντας την ικανότητα συγκράτησης κορεσμένου νερού των απορριμμάτων και καλύπτοντας το στρώμα του εδάφουςΕπίσης, συσσωρεύεται νερό που διαρρέει από τα σκουπίδια που προετοιμάζονται για αποτέφρωση.
Εικόνα.png
1、 Το στάδιο δημιουργίας της διάλυσης απορριμμάτων
Οι ιδιότητες του διατριβού από τα σκουπίδια ποικίλλουν ανάλογα με τον χρόνο λειτουργίας του χώρου υγειονομικής ταφής, καθοριζόμενος κυρίως από τη διαδικασία σταθεροποίησης των σκουπιδιών στο χώρο υγειονομικής ταφής.Η διαδικασία σταθεροποίησης των χώρων υγειονομικής ταφής χωρίζεται συνήθως σε πέντε στάδια, δηλαδή η φάση αρχικής προσαρμογής, η φάση μετάβασης, η φάση οξέος, η φάση ζύμωσης μεθανίου και η φάση ωρίμανσης.
1. Αρχικό στάδιο προσαρμογής: Τα σκουπίδια γεμίζουν τον χώρο υγειονομικής ταφής και το στάδιο σταθεροποίησης του χώρου υγειονομικής ταφής εισέρχεται στο στάδιο αρχικής προσαρμογής.τα εύκολα αποδομήσιμα συστατικά στα σκουπίδια υποβάλλονται γρήγορα σε αερόβια αντιδράσεις βιοδιασπώσεως με το οξυγόνο που μεταφέρεται στα σκουπίδια, παράγοντας διοξείδιο του άνθρακα (CO2) και νερό, ενώ απελευθερώνει μια ορισμένη ποσότητα θερμότητας.
2. Στάδιο μετάβασης: Κατά τη διάρκεια αυτού του σταδίου, το οξυγόνο στο χώρο υγειονομικής ταφής εξαντλείται και αρχίζουν να σχηματίζονται αναερόβες συνθήκες μέσα στο χώρο υγειονομικής ταφής.Η υποβάθμιση των απορριμμάτων μεταβαίνει από την αερόβια υποβάθμιση σε προαιρετική αναερόβια υποβάθμισηΣε αυτό το στάδιο, τα νιτρικά και τα θειικά άλατα στα σκουπίδια υποβαθμίζονται σε άζωτο (N2) και υδρογόνο θειικό (H2S), αντίστοιχα, και το pH του διαρρεύματος αρχίζει να μειώνεται.
3. στάδιο οξείδωσης: Όταν το αέριο υδρογόνο (H2) παράγεται συνεχώς στην χωματερή, αυτό σημαίνει ότι η σταθεροποίηση της χωματερή εισέρχεται στο στάδιο οξείδωσης.οι μικροοργανισμοί που διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο στη διάσπαση των απορριμμάτων είναι προαιρετικά και εξειδικευμένα αναερόβια βακτήριαΤα κύρια συστατικά του αερίου των χώρων υγειονομικής ταφής είναι το διοξείδιο του άνθρακα (CO2), το διοξείδιο του άνθρακα από διάλυμα, το VFA και οι συγκεντρώσεις ιόντων μετάλλων,που συνεχίζουν να αυξάνονται μέχρι να φτάσουν σε υψηλές τιμές στο μεσαίο στάδιο και στη συνέχεια μειώνονται σταδιακάΤο pH συνεχίζει να μειώνεται σε χαμηλή τιμή και στη συνέχεια αυξάνεται σταδιακά.
4. στάδιο ζύμωσης μεθανίου: Όταν η περιεκτικότητα σε H2 στο χώρο υγειονομικής ταφής μειώνεται σε χαμηλό σημείο, το χώρο υγειονομικής ταφής εισέρχεται στο στάδιο ζύμωσης μεθανίου.Τα μεθανογόνα βακτήρια μετατρέπουν τα οργανικά οξέα και το H2 σε μεθάνιοΗ συγκέντρωση της οργανικής ύλης, τα ιόντα μετάλλων και η αγωγιμότητα μειώνονται γρήγορα, με μείωση του BOD / COD και μείωση της βιοαποδομικότητας.
5. στάδιο ωριμότητας: Όταν τα εύκολα βιοδιασπώμενα συστατικά στα απόβλητα των χωματερών απορριφθούν ουσιαστικά, η χωματερή εισέρχεται στο στάδιο ωριμότητας.λόγω του γεγονότος ότι η συντριπτική πλειοψηφία των θρεπτικών ουσιών στα σκουπίδια έχουν εκφορτωθεί με το διάλυμαΣε αυτή τη φάση, το pH παραμένει σε ελαφρώς αλκαλική κατάσταση.και η βιοαποδομικότητα του διάλυματος μειώνεται περαιτέρωΤο BOD/COD θα είναι μικρότερο από 0.1Αλλά η συγκέντρωση του φιλτραρίου είναι ήδη πολύ χαμηλή.
2、 Σύγκριση και επιλογή των διαδικασιών επεξεργασίας διαρροής
Η επεξεργασία των διαρροών από τις αστικές χώρους υγειονομικής ταφής υπήρξε πάντα ένα πολύ δύσκολο ζήτημα στον σχεδιασμό, τη λειτουργία και τη διαχείριση των υγειονομικών ταφής.Το διάλυμα είναι το προϊόν της βαρυτικής ροής υγρών σε χώρους υγειονομικής ταφήςΛόγω των πολλών παραγόντων που μπορούν να επηρεάσουν τις ιδιότητες του φιλτραρικού κατά τη διάρκεια της διαδικασίας ροής, συμπεριλαμβανομένων των φυσικών,χημικά, και βιολογικούς παράγοντες, οι ιδιότητες του φιλτραρικού μπορεί να ποικίλλουν σε ένα σημαντικό εύρος.και BOD5 κυμαίνονται από 60 έως 45000mg/lΗ συγκέντρωση των βαρέων μετάλλων είναι βασικά σύμφωνη με αυτή των αστικών λυμάτων.
3、 Η σημερινή κατάσταση της τεχνολογίας επεξεργασίας διαρροής
Οι μέθοδοι επεξεργασίας για το διάλυμα των χώρων υγειονομικής ταφής περιλαμβάνουν φυσικοχημικές και βιολογικές μεθόδους.διαχωρισμός πυκνότητας, χημική οξείδωση, χημική μείωση, ανταλλαγή ιόντων, αιμοκάθαρση μεμβράνης και υγρή οξείδωση αερίου.το ποσοστό αφαίρεσης των COD με τις φυσικές και χημικές μεθόδους μπορεί να φθάσει το 50-87%Σε σύγκριση με τη βιολογική επεξεργασία, η φυσική και χημική επεξεργασία δεν επηρεάζεται από τις αλλαγές στην ποιότητα και την ποσότητα του νερού και η ποιότητα των απορριμμάτων είναι σχετικά σταθερή.ειδικά για το διάλυμα με χαμηλές αναλογίες BOD5/COD (0.07-0.20) που είναι δύσκολο να βιοεπεξεργαστούν.οι φυσικές και χημικές μέθοδοι έχουν υψηλά κόστη επεξεργασίας και δεν είναι κατάλληλες για την επεξεργασία μεγάλων ποσοτήτων διαρροής από τα σκουπίδιαΩς εκ τούτου, οι βιολογικές μεθόδους χρησιμοποιούνται κυρίως για την επεξεργασία του διαρρεύματος από τα σκουπίδια.
Οι βιολογικές μέθοδοι χωρίζονται σε αερόβια βιολογική επεξεργασία, αναερόβια βιολογική επεξεργασία και συνδυασμό των δύο.δεξαμενή οξείδωσης αερισμούΗ αναερόβια επεξεργασία περιλαμβάνει στρώματα υγρασίας, αναερόβια ακινητοποιημένα βιοαντιδραστήρα, μικτά αντιδραστήρα,και αναερόβες λίμνες σταθεροποίησης.
4、 Εισαγωγή στη διαδικασία επεξεργασίας διαρροής
Το διάλυμα απορριμμάτων έχει χαρακτηριστικά διαφορετικά από τα γενικά αστικά λύματα, όπως υψηλές συγκεντρώσεις BOD5 και COD, υψηλή περιεκτικότητα σε μέταλλα, σημαντικές αλλαγές στην ποιότητα και την ποσότητα του νερού,υψηλή περιεκτικότητα σε αμμωνικό άζωτοΗ απλούστερη μέθοδος είναι η συνδυασμός της διάλυσης με τα αστικά λύματα.,Οι συνήθεις μέθοδοι επεξεργασίας είναι οι ακόλουθες:
4.1 Αεροβική επεξεργασία
Υπάρχουν επιτυχημένες εμπειρίες στη χρήση αερόβιας μεθόδου όπως η μέθοδος ενεργού ιλύματος, ορυκτός οξείδωσης, λίμνη αερόβιας σταθεροποίησης και βιολογική περιστρεφόμενη τραπεζαρία για την επεξεργασία του λιώματος.Η αερόβια θεραπεία μπορεί να μειώσει αποτελεσματικά το BOD5Μεταξύ των αεροβικών μεθόδων, η καθυστερημένη αερίωση είναι η πιο συχνά χρησιμοποιούμενη μέθοδος.καθώς και δεξαμενές σταθεροποίησης αερισμού και βιολογικά πίνακα περιστροφής (χρησιμοποιούνται κυρίως για αφαίρεση αζώτου)Στο εξής θα εισαχθούν ξεχωριστά.
4.1.1 Μέθοδος ενεργού ιλύματος
Παραδοσιακή διαδικασία ενεργού ιλύματος
Το διάλυμα μπορεί να υποβληθεί σε επεξεργασία μεμονωμένα ή σε συνδυασμό με βιολογικές μεθόδους, χημική κοκκάλωση, προσρόφηση άνθρακα, διήθηση μεμβράνης, προσρόφηση λιπιδίων και εξαγωγή αερίων.η μέθοδος ενεργού ιλύματος χρησιμοποιείται ευρέως λόγω του χαμηλού κόστους και της υψηλής απόδοσης τηςΤα αποτελέσματα λειτουργίας αρκετών εγκαταστάσεων επεξεργασίας λυμάτων ενεργού ιλύματος στις Ηνωμένες Πολιτείες και τη Γερμανία δείχνουν ότι με την αύξηση της συγκέντρωσης ιλύματος για τη μείωση του οργανικού φορτίου ιλύματος,η μέθοδος ενεργού ιλύματος μπορεί να επιτύχει ικανοποιητικά αποτελέσματα στην επεξεργασία της διάλυσης των χωματερώνΓια παράδειγμα, το εργοστάσιο επεξεργασίας λυμάτων του Fall Township στην Πενσυλβάνια των ΗΠΑ έχει COD 6000-21000mg/L, BOD5 3000-1300mg/L και αμμωνικό άζωτο 200-2000mg/L.Η συγκέντρωση λάσπης (MLVSS) της δεξαμενής αερισμού είναι 6000-1200mg/lΌταν το όγκο του οργανικού φορτίου είναι 1,87kgBOD5/(m3 · d), ο ρυθμός αφαίρεσης του BOD5 είναι 97% με το F/M να κυμαίνεται από 0,15 έως 0.31kgBOD5/(kgMLSS · δ)Όταν το όγκο του οργανικού φορτίου είναι 0,3kgBOD5/(m3 · d), το F/M είναι 0,03-0,05kg BOD5/(kgMLSS · d) και το ποσοστό αφαίρεσης του BOD5 είναι 92%.Τα δεδομένα από το εργοστάσιο δείχνουν ότι εφόσον η συγκέντρωση της μεθόδου ενεργού ιλύματος αυξηθεί κατάλληλα, η F/M πρέπει να είναι μεταξύ 0,03 και 0,31 kgBOD5/(kgMLSS · d) (όχι πολύ υψηλή) και η χρήση της μεθόδου ενεργού ιλύματος μπορεί να επεξεργαστεί αποτελεσματικά το διάλυμα των χώρων υγειονομικής ταφής.
Πολλοί μελετητές έχουν επίσης διαπιστώσει ότι η ενεργοποιημένη λάσπη μπορεί να αφαιρέσει το 99% του BOD5 από το διάλυμα και πάνω από το 80% του οργανικού άνθρακα μπορεί να αφαιρεθεί από την ενεργοποιημένη λάσπη.Ακόμη και αν ο οργανικός άνθρακας στην εισροή φτάνει τα 1000mg/lΤο σύστημα ενεργού ιλύματος που λειτουργεί με χαμηλό φορτίο μπορεί να αφαιρέσει το 80% έως 90% της COD από το διάλυμα και η BOD5 του απορρίμματος είναι μικρότερη από 20mg/l.Για διάλυμα με COD 4000-13000 mg/l, BOD51600-1100mg/L και NH3-N 87-590mg/L, η μέθοδος της μικτής αερόβιας ενεργοποιημένης ιλύς μπορεί να επιτύχει σταθερό ποσοστό αφαίρεσης της COD άνω του 90%.Πολλές πραγματικές εγκαταστάσεις επεξεργασίας υγρών αποβλήτων απορριμμάτων έχουν δείξει ότι η μέθοδος ενεργού ιλύματος έχει καλύτερα αποτελέσματα επεξεργασίας από άλλες μεθόδους, όπως η χημική οξείδωση.
Διαδικασία αερόβιας ενεργοποιημένης ιλύς με χαμηλό οξυγόνο
Improved activated sludge processes such as low oxygen aerobic activated sludge process and SBR process are more effective than conventional activated sludge process due to their ability to maintain high operating load and short time consumptionΟ Xu Dimin και άλλοι από το Πανεπιστήμιο Tongji χρησιμοποίησαν τη μέθοδο χαμηλού οξυγόνου αερόβια ενεργοποιημένη λάσπη για την επεξεργασία της διάλυσης από τους χώρους υγειονομικής ταφής.Το πείραμα έδειξε ότι υπό ελεγχόμενες συνθήκες λειτουργίας, το διάλυμα από τους χώρους υγειονομικής ταφής επεξεργάστηκε με τη μέθοδο χαμηλής περιεκτικότητας σε οξυγόνο αερόβιας ενεργού ιλύος με εξαιρετικά αποτελέσματα.και SS του τελικού απορρίμματος μειώθηκαν από τα αρχικά 6466mg/lΤα συνολικά ποσοστά αφαίρεσης είναι 96, 4%, 99, 6% και 83, 4%,αντίστοιχα.
Εάν το επεξεργασμένο απόβλητο παρατείνει τη χημική πήξη με αλκαλικό χλωριούχο αλουμίνιο, η COD του αποβλήτου μπορεί να μειωθεί κάτω από 100 mg/l.
Η μέθοδος των δύο σταδίων είναι επίσης καλύτερη από τη γενική βιολογική μέθοδο στην επεξεργασία του αζώτου και του φωσφόρου στο διάλυμα.Ο μέσος ρυθμός αφαίρεσης του αζώτου είναι 67Επιπλέον, η λειτουργία αυτής της μεθόδου αντισταθμίζει τα μειονεκτήματα της αναερόβιας αερόβιας δισταθμικής βιολογικής μεθόδου επεξεργασίας, όπου το πρώτο στάδιο σχηματίζει περισσότερο NH3-N,καθιστώντας δύσκολη την εκτέλεση του δεύτερου σταδίου και οι δύο αερόβια θεραπείες διαρκούν πολύ..
Σύστημα σύνθετης επεξεργασίας φυσικοχημικής ενεργού ιλύματος
Λόγω του υψηλού ποσοστού των πολυμερών ενώσεων που είναι δύσκολο να αποδοθούν στο διάλυμα και της ανασταλτικής δράσης των βαρέων μετάλλων,ένα σύνθετο σύστημα που συνδυάζει βιολογικές και φυσικές χημικές μεθόδους χρησιμοποιείται συνήθως για την επεξεργασία της διάτρησης απορριμμάτωνΓια το διάλυμα με BOD5 1500mg/L, Cl-800mg/L, σκληρότητα (υπολογισμένη ως CaCO3) 800mg/L, συνολικό σίδηρο 600mg/L, οργανικό άζωτο 100mg/L, TSS 300mg/L και SO2-4300mg/L,Μερικοί μελετητές έχουν χρησιμοποιήσει αυτή τη μέθοδο για θεραπεία και βρήκαν ότι το αποτέλεσμα είναι πολύ καλό.Τα ποσοστά αφαίρεσης του BOD5, του COD, του NH3-N και του Fe είναι 99%, 95%, 90% και 99,2% αντίστοιχα.μπορεί να αποφύγει την στιγμιαία υψηλή συγκέντρωση τοξικών ουσιών και να αναστέλλει τη βιολογική δραστηριότητα της ενεργού ιλύος· Η προσθήκη ασβεστίου στην δεξαμενή αποσαφήνισης μπορεί να αφαιρέσει τα βαρέα μέταλλα και ορισμένες οργανικές ουσίες.διατηρώντας έτσι τη συγκέντρωση του NH3 κάτω από το ανασταλτικό επίπεδοΛόγω της κατάπτωσης φωσφόρου στα λύματα από την προσθήκη ασβεστίου και της υψηλής τιμής pH, είναι αναγκαίο να προστεθούν φωσφόρος και όξινες ουσίες.Το σύστημα ενεργού ιλύματος μπορεί να χρησιμοποιείται σε σειρά ή παράλληλα, και κατά τη διάρκεια της λειτουργίας, μπορούν να επιλεγούν για την επεξεργασία συμβατικές ή καθυστερημένες μεθόδους αερισμού, ρυθμίζοντας την αναλογία των ιλύων απόστροφής, η οποία έχει μεγάλη λειτουργική ευελιξία.
